| AT, ATX Güç Kaynaklarının Ek Kaynak Olarak Kullanımı | Yazar: Berkan Metin |
||
|
|||
Triac (triyak) ile kontrol
Bu sefer AT güç kaynağımıza hakim olmak için silikon güç anahtarları olarak bilinen triyaklardan faydalanacağız. Önce malzeme listemize bir göz atalım ardından bu malzemelerden kısaca bahsedeceğim:
|
Triyak devresine ait malzemeler
Triyaklar, güç elektroniğinde çift yönlü olarak, anahtarlama ve dimmer uygulamalarında kullanılırlar. Gate girişine uygun gerilim uygulandığında iletime geçerler. Gerilim kesilince yalıtkan olurlar. Aynı durum giriş çıkış noktaları arasındaki voltaj seviyesi 0’ a düştüğünde de gerçekleşir. Bu durumun iyi bir örneğini bu uygulamamızda bulacaksınız. Çünkü AT güç kaynağımızın kontrolünü şehir şebekesine olan bağlantısını açıp, kapayarak yapıyoruz. Şehir şebekesinde alternatif (dalgalı) akım olduğu herkes tarafından bilinen bir durum. Hal böyle olunca şehir şebekesindeki gerilimin 0 noktasından geçtiği durumlarda triyağımız yalıtkan olacak. Triyak bu durumun olduğu her seferde tekrar iletime geçirilmelidir. Bunun için triyak sürücü bir devre kullanmamız gerekir. Aynı zamanda bu devreyi biz istediğimiz zaman aktif hale getirmeliyiz. Triyakları sürmek için kullanılan en yaygın yöntemlerden ikisi RC faz gecikmeli osilatör kullanmak veya diyak adı verilen çift yönlü güç diyotlarından kullanmaktır.
|
|
Biz bu ikisini bir kenara bırakıp, hem triyağımızı istediğimiz zaman devreye alan hem de şehir şebekesinin 0 Volt seviyesinden geçtiğinde triyağı tekrar iletime sokan optik triyak sürücüsü MOC3020’ yi elimize alalım. MOC3020, 6 bacaklı bir entegre devre. 3. ve 5. bacaklarına herhangi bir bağlantı yapmıyorsunuz, onlar boşta. 1. ve 2. bacaklar arasında, entegrenin içinde bir infrared (kızılötesi) L.E.D. (Lightning Emitter Diod) bulunmaktadır. T.V kumandalarının ön tarafında bulunan infra diyotun kardeşidir. 4. ve 6. bacaklar arasında ise opto-diyak emrinize amade olarak bekliyor. Opto-diyak, siz 1. ve 2. bacaklar arasında gerilim uygulayarak aktif hale getirdiğiniz infrared L.E.D. ile iletime geçer. Şehir şebekesinin alternans değişimlerinde ise triyağımızı sürer. 1-2 arasında gerilim uyguladığınız sürece bu işlem gerçekleşir.
MOC3020’ nin bacak numaralarını belirlemek için entegrenin üstünde bulunan yuvarlak oyuğa bakmanız yeterli. Oyuğun bulundu yerden itibaren saat yönünün tersine doğru bacakları 1’ den başlayarak numaralandırabilirsiniz.
DİKKAT: MOC3020’ yi triyak olmadan bir yüke bağlayıp, çalıştırmaya kalkmayın; bozulur.
MOC3020' nin bacakları ve iç yapısı
Peki 1-2 arasında ne kadar gerilim uygulamamız gerekir? Hatırlarsanız röle ile kontrol devresinde röleye +12 V uygulamıştık. Bu sefer 1-2 arasına +1.15 V (maksimum +1.5 V) uygulamamız gerekiyor. Bu gerilim, infrared L.E.D.’ un çalışma gerilimidir. Bizim elimizde +12 V ve +5 V olduğuna göre bu işi bir direnç kullanarak halletmemiz gerekir. Bunun için gerekli formül devre şemasının üzerinde yazıyor. Fakat sizi uğraştırmaya niyetim yok. +12 V kullanacaksanız 1 K ohm, +5 V kullanacaksanız 390 ohm’ luk bir direnç kullanmanız gerekir.
1n4001 diyot, röle ile kontrol devresinde olduğu gibi ufak bir koruma önlemi olarak devremizdeki yerini alıyor.
Triac (triyak) ile kontrol - Montaj
AT güç kaynağınızın kablosunu, röleli devremizde olduğu gibi aynen hazırlayın. Yapılması gereken işlemleri burada tekrarlamaya gerek duymuyorum. Yeni devremize gelince, malzemelerimizin bağlantılarını aşağıdaki şemayı inceleyerek görebilirsiniz.
Triyak devresinin şeması. Uyarılara dikkat edin.
Bu şemamız da oldukça basit. Elektronikle biraz uğraşanların 15-20 dk. gibi bir sürede rahatlıkla kurabilecekleri bir devre. İşe en çok bacağı olan MOC3020 ile başlayıp, tetikleme voltajının uygulanacağı 1. ve 2. bacakları arasına takılacak olan direnç ve diyotumuzla devam edelim. Yine delikli kartımızdan uygun bir parça kestikten sonra entegremizi kartımızın üzerindeki deliklerden geçirip, bacaklarını bir bir lehimliyoruz. Ardından direncimizi yanlamasına olarak 1. pinin yanındaki deliklerden geçirip, bacağının birini entegrenin 1. pinine lehimliyoruz. Ben kendi devremi +5V ile tetiklenecek biçimde hazırladığımdan 390 ohm’ luk direnç kullandım. +12 V kullanacak olanlar 1 K ohm’ luk direnci kullanmalıdırlar. Ayrıca, entegrenin pinlerinin kısa devre durumu olmaması için dikkat edin.
|
|
Diyotumuzun montajına geçelim. İşaretli olan bölümden çıkan bacak (yani katot) direncin (üst resimlerde de görebileceğiniz üzere) boşta kalan bacağı ile birleşecek. Diyotun kalan diğer bacağı (anot) ise entegrenin 2. bacağına lehimlenecek. Aşağıdaki resimlerden durumu daha iyi yorumlayabilirsiniz.
|
|
Tüm bu işlemlerden sonra gelelim triyağın montajına. Triyağın montajına geçmeden önce soğutucusunu takın, sonradan yer probleminiz olmasın. Triyak, yukarıda resimden göreceğiniz üzere A1, A2, G isimli üç tane bacağa sahiptir. Bunlardan A1, şimdilik boşta duracak. MOC3020’ nin 4.,5. ve 6. pinlerinin bulunduğu deliklerden sonra birer boşluk bırakarak; triyağı, G bacağının MOC3020’ nin 4. pinine denk gelecek biçimde yerleştiriyoruz. Bu durumda triyağın üzerindeki yazılar MOC3020’ ye bakar vaziyette duruyor olması lazım. G bacağını, 4. pine doğru bükün. Ardından A2 bacağını, 6. pine denk gelecek biçimde bükün. Biraz çapraz bir vaziyette duracak maalesef. A1 bacağını ise bu iki bacağın tam tersi yönüne doğru yatırın. Lehimler yapıldıktan sonra devremizin görüntüleri aşağıdaki resimler gibi olacaktır:
Triyağın montajı. Yazılar entegreye bakıyor.
Başka bir açıdan görüntü. Entegre ile triyak bacakları arasında
birer delik boşluk var.
Bu durum montajı kolaylaştırır.
Bundan sonra yapacağınız işlemler oldukça basit. Öncelikle röle devremizde olduğu gibi biri siyah diğeri renkli (tercihen +12 V için sarı, +5 V için kırmızı kullanın) iki tane kablo alıyoruz. Bunlardan siyah olanını diyotumuzun çizgi olmayan taraftaki bacağına, renkli olan kabloyu ise diyotun çizgi olan tarafındaki bacağa lehimliyoruz. Kendi devremi +5 V için hazırladığımı yukarıda belirtmiştim. Bu sebeple kırmızı kablo kullanmayı tercih ettim. Şimdi AT güç kaynağımızın anahtarından söküp, hazırladığımız (röle devremizde detayları mevcut) mavi ve beyaz kablolarımızı ele alalım. Mavi olanı triyağın A2 bacağına, nihayetinde beyaz olan kabloyu da boşta duran A1 bacağına lehimliyoruz. Kabloların montajından sonra devremizin aldığı hali aşağıdaki resimlerden inceleyebilirsiniz:
Asıl güç kaynağından gelen kabloların ve 220 V kablolarının
montajı
Lehim yüzeyinin görünüşü
AT güç kaynağımız ve tetikleme devresi hazır. Artık asıl AT veya ATX güç kaynağımıza bağlayıp, çalıştırabiliriz. Bunun için yine floppy güç konnektörü kullanmayı tercih ettim. Yaptığınız devre +12 V ile çalışacaksa sarı ve siyah, +5 V ile çalışacaksa konnektörün kırmızı ve siyah kablolarını kullanmanız gerekir. +5 V’ luk kendi devrem için gerçekleştirdiğim floppy bağlantısı aşağıdaki resimde görülüyor.
Floppy konnektörüne bağlantı yapılmış ve yalıtılmış durumda
Bu bağlantıyı da sağladıktan sonra sisteminizdeki AT veya ATX kaynağınızı çalıştırdığınızda otomatik olarak ikinci AT güç kaynağınızda devreye girecektir.
Devrenin ve güç kaynaklarının genel görünümü.
Sağda bir ATX tipi, solda AT tipi güç kaynağı bulunmakta
Röle ve Triyak devreleri hakkında değerlendirmeler
Öncelikle bu iki devrenin yüksek gerilimle çalıştığını artık biliyorsunuz. Devrenizin tüm montaj işlemleri tamamlandıktan sonra mutlaka yalıtılmalıdır. Bunu gerçekleştirmenin en basit yolu ise malzemeleri aldığınız elektronik dükkanlarında satılan ufak plastik kutulardan edinmektir. Yaptığınız devreyi bu plastik kutu içerisine yerleştirdikten sonra sisteminize yerleştirin ve o şekilde çalıştırın. Eğer bu söylediklerimi yerine getirmezseniz, ne kadar dikkatli olursanız olun, mutlaka başınıza iş açarsınız.
Devreler ile ilgili uyarılara devam edelim. Bu iki devre, kendi AT güç kaynağım bir CD-ROM sürücüsü takılı vaziyette iken, defalarca denenmiştir. Bu denemelerde herhangi bir problemle karşılaşmadım. Bu sebeple eğer devreniz çalışmaz ise ilk olarak montaj hatası aramalısınız. Diğer olasılıklar arasında güç kaynağının kendisinde veya kablolarında bir arıza olması ve elektrik kesintisi sayılabilir :).
Birazda röle ve triyak karşılaştırması yapalım. Röleler mekanik olduklarından dolayı triyaklara göre biraz daha kısa ömürlüdürler. Açılıp kapanma esnasında az biraz ses yaparlar. Kontaklar kapanırken ark oluşabilir; bu bir yıpranma sebebidir, aynı zamanda yük hattında parazite sebep olabilir. Öte yandan kullanımları oldukça basittir. Ek malzemeler kullanmadan çalışabilirler. Triyaklar ise nispeten uzun ömürlü ve sessiz elemanlardır. Buna rağmen, eminim sizde fark etmişsinizdir, sürülmeleri için ek malzemeler kullanmanız gerekir ve özel yüklere uygun devre dizaynı gerçekleştirilmelidir. Örneğin endüktif yükler için boğucu bobin kullanmak gibi. Bu durum doğal olarak maliyeti artıran bir etkendir. Bazı alıcılarda parazite sebep olabildikleri gibi sızıntı akımlarına sahiptirler. Aynı zamanda, MOC3020 gibi sürücüler kullanırsanız devreniz lojik olarak tetiklenebilir hale gelir. Yani bu devreyi yazılımla açıp, kapayabilirsiniz fakat bunu denemenizi tavsiye etmiyorum.
Ayrıca röle ve MOC3020, lojik elemanlar gibi düşük voltajlarda çalışan malzemeler ile yüksek gerilim arasında izolasyon da sağlar. MOC3020’ nin bilgilerine baktığımızda; 7500 V AC gerilime kadar izolasyon sağladığını görüyoruz. Tabii 400 V tepe değer sınırı var. Yani 400 V üzerine çıkıldığında malzeme zaten bozulacaktır. Fakat entegrenin diğer bacaklarına bu gerilimin ulaşabilmesi için 7500 V değeri gerekmektedir.
